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2018-2019版人教版高中物理新导学笔记选修3-2江苏专用版名师制作精品讲义:第四章 电磁感应 章末检测试卷(.docx

2018-2019版人教版高中物理新导学笔记选修3-2江苏专用…

MR杨
2019-03-20 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《2018-2019版人教版高中物理新导学笔记选修3-2江苏专用版名师制作精品讲义:第四章 电磁感应 章末检测试卷(docx》,可适用于高中教育领域

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip名校名师推荐helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip章末检测试卷(一)(时间:分钟 满分:分)一、选择题(本题共小题每小题分共分~题为单选题~题为多选题全部选对的得分选对但不全的得分有错选或不选的不得分)在物理学发展中观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用下列叙述符合史实的是(  )A奥斯特在实验中观察到电流的磁效应该效应说明了电和磁之间存在联系B法拉第根据通电直导线的磁场和条形磁铁的磁场的相似性提出了分子电流假说C安培在实验中观察到通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中出现了感应电流D楞次在分析了许多实验事实后提出感应电流应具有这样的方向即感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反答案 A解析 奥斯特发现了电流的磁效应揭示了电和磁之间存在联系选项A正确根据通电螺线管产生的磁场与条形磁铁的磁场相似性安培提出了磁性是分子内环形电流产生的即分子电流假说选项B错误法拉第探究磁产生电的问题发现导线中电流ldquo通、断rdquo时导线附近的固定导线圈中出现感应电流而导线中通有恒定电流时导线圈中不产生感应电流选项C错误楞次定律指出感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化选项D错误(middot苏北四市联考)如图所示螺线管与灵敏电流计相连磁铁从螺线管的正上方由静止释放向下穿过螺线管下列说法正确的是(  )图A电流计中的电流先由a到b后由b到aBa点的电势始终低于b点的电势C磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量D磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度答案 D解析 在磁铁进入螺线管的过程中通过螺线管的磁通量增大且磁场方向向下由楞次定律可知电流计中的由b流向a在磁铁穿出螺线管下端的过程中通过螺线管的磁通量减小且磁场方向向下由楞次定律可知电流计中的电流由a流向b则a点电势先低于b点电势后高于b点电势故A、B错误磁铁减少的重力势能转化为内能和磁铁的动能C错误磁铁刚离开时由楞次定律ldquo来拒去留rdquo可知磁铁受到的合外力大小小于重力故其加速度小于重力加速度D正确匀强磁场方向垂直纸面规定向里的方向为正方向磁感应强度B随时间t的变化规律如图甲所示在磁场中有一细金属圆环圆环平面位于纸面内如图乙所示令E、E、E分别表示Oa、bc、cd段的感应电动势的大小I、I、I分别表示对应的电流则下列判断正确的是(  )图AEEI沿逆时针方向I沿顺时针方向BEEI沿顺时针方向I沿逆时针方向CEEI沿逆时针方向I沿顺时针方向DE=EI沿逆时针方向I沿顺时针方向答案 A如图所示匀强磁场方向垂直矩形线框平面先后两次将线框从磁场中同一位置匀速拉出有界磁场第一次速度为v=v第二次速度为v=v则在先后两次过程中有(  )图A流过线框任一横截面的电荷量之比为∶B线框中感应电动势之比为∶C线框所受安培力之比为∶D沿运动方向作用在线框上的外力的功率之比为∶答案 B解析 线框在磁场中运动产生感应电动势E=BlvE=BlvE∶E=∶B正确电荷量q=Deltat=q∶q=∶A错误安培力F=IlB=F∶F=∶C错误由于匀速运动外力的功率等于安培力的功率P外=F外v=F安middotvP外=P外∶P外=∶D错误如图所示是研究通电自感实验的电路图A、A是两个规格相同的小灯泡闭合开关调节滑动变阻器R的滑动触头使两个灯泡的亮度相同调节滑动变阻器R的滑动触头使它们都正常发光然后断开开关S重新闭合开关S则(  )图A闭合瞬间A立刻变亮A逐渐变亮B闭合瞬间A、A均立刻变亮C稳定后L和R两端的电势差一定相同D稳定后A和A两端的电势差不相同答案 C解析 断开开关再重新闭合开关的瞬间根据自感原理可判断A立刻变亮而A逐渐变亮A、B均错误稳定后自感现象消失根据题设条件可判断闭合开关调节滑动变阻器R的滑动触头使两个灯泡的亮度相同说明此时滑动变阻器R接入电路的阻值与线圈L的电阻一样大线圈L和R两端的电势差一定相同A和A两端的电势差也相同所以C正确D错误如图所示两根平行金属导轨置于水平面内导轨之间接有电阻R金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触整个装置放在匀强磁场中磁场方向垂直于导轨平面向下现使磁感应强度随时间均匀减小ab始终保持静止下列说法正确的是(  )图Aab中的感应电流方向由b到aBab中的感应电流逐渐减小Cab所受的安培力保持不变Dab所受的静摩擦力逐渐减小答案 D解析 磁感应强度随时间均匀减小ab始终保持静止所以闭合回路面积不发生改变根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可知ab中产生由a到b的恒定电流A、B错误由于电流恒定磁感应强度逐渐减小所以安培力逐渐减小静摩擦力与安培力是一对平衡力所以静摩擦力逐渐减小C错误D正确如图所示有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为L磁场方向垂直纸面向外磁感应强度大小为B边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域取沿abcda的感应电流为正则表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是(  )图答案 C如图甲所示一个匝数n=匝的圆形导体线圈面积S=m电阻r=Omega在线圈中存在面积S=m的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示有一个R=Omega的电阻将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接b端接地则下列说法正确的是(  )图A圆形线圈中产生的感应电动势E=VB在~s时间内通过电阻R的电荷量q=CC设b端电势为零则a端的电势phia=VD在~s时间内电阻R上产生的焦耳热Q=J答案 D解析 由法拉第电磁感应定律可得E=n由题图乙可得=Ts=Ts将其代入可得E=VA错q=IDeltat=middotDeltat=nDeltat=n在~s穿过圆形导体线圈磁通量的变化量为DeltaPhi=timesWb-=Wb代入可得q=CB错~s内磁感应强度增大圆形线圈内磁通量增加由楞次定律结合安培定则可得b点电势高a点电势低故C错由于磁感应强度均匀变化故产生的电动势与电流均恒定可得I==A由焦耳定律可得Q=IRt=JD对如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器下列说法中正确的是(  )图A是磁铁中产生涡流B是磁铁中产生涡流C该装置的作用是使指针能够转动D该装置的作用是使指针能很快地稳定下来答案 AD(middot江苏单科middot)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示磁体附近的金属弦被磁化因此弦振动时在线圈中产生感应电流电流经电路放大后传送到音箱发出声音下列说法正确的有(  )图A选用铜质弦电吉他仍能正常工作B取走磁体电吉他将不能正常工作C增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D弦振动过程中线圈中的电流方向不断变化答案 BCD解析 铜质弦为非磁性材料不能被磁化选用铜质弦电吉他不能正常工作A项错误若取走磁体金属弦不能被磁化其振动时不能在线圈中产生感应电动势电吉他不能正常工作B项对由E=n可知C项正确弦振动过程中穿过线圈的磁通量大小不断变化由楞次定律可知线圈中感应电流方向不断变化D项正确如图所示竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R金属杆ab质量为m跨在平行导轨上垂直导轨平面的水平匀强磁场的磁感应强度为B不计ab与导轨电阻及一切摩擦ab与导轨垂直且接触良好若ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升则以下说法正确的是(  )图A拉力F所做的功等于电阻R上产生的热量B杆ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量C电流所做的功一定等于重力势能的增加量D拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热量答案 BD解析 当外力F拉着金属杆匀速上升时拉力要克服重力和安培力做功拉力做的功等于克服安培力和重力做功之和即等于电阻R上产生的热量和金属杆增加的重力势能之和选项A、C错误D正确克服安培力做多少功电阻R上就产生多少热量选项B正确在如图甲所示的虚线框内有匀强磁场设图示磁场方向为正磁感应强度随时间变化规律如图乙所示边长为l、电阻为R的正方形均匀线框abcd有一半处在磁场中磁场方向垂直于线框平面此时线框ab边的发热功率为P则下列说法正确的是(  )图A磁感应强度B=B线框中感应电流为I=C线框cd边的发热功率为PDa端电势高于b端电势答案 BC解析 由题图乙可知线框中产生的感应电动势恒定线框ab边的发热功率为P=感应电动势E=S=middot=所以B=A错误由P=IR可得线框中的感应电流I=B正确cd边电阻等于ab边电阻而两边流过的电流相等因此发热功率相等C正确由楞次定律可判断线框中感应电流方向为adcba方向磁场中线框部分为等效电源因此a端电势比b端电势低D错误二、实验题(本题共小题共分)(分)为判断线圈绕向可将灵敏电流计G与线圈L连接如图所示已知线圈由a端开始绕至b端:当电流从电流计G的左端流入时指针向左偏转图()将磁铁的N极向下从线圈上方竖直插入线圈L时发现电流计的指针向左偏转俯视线圈其绕向为(选填ldquo顺时针rdquo或ldquo逆时针rdquo)()当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离线圈L时发现电流计的指针向右偏转俯视线圈其绕向为(选填ldquo顺时针rdquo或ldquo逆时针rdquo)答案 ()顺时针 ()逆时针解析 ()由题意可知在线圈L内电流从b流向a而根据楞次定律(增反减同)知线圈L中产生的磁场与原磁场方向相反(向上)再根据安培定则可知感应电流方向为逆时针方向(俯视线圈)因此线圈绕向为顺时针方向(俯视线圈)()由题意可知在线圈L内电流从a流向b而根据楞次定律(增反减同)知线圈L中产生的磁场与原磁场方向相同(向上)再根据安培定则可知感应电流方向与()问相同而电流计中电流的流向与()问相反因此线圈绕向一定与()问相反为逆时针方向(俯视线圈)(分)如图所示为ldquo研究电磁感应现象rdquo的实验装置图()将图中所缺的导线补接完整()如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下那么合上开关后可能出现的情况有:A将线圈A迅速插入线圈B时灵敏电流计指针将B线圈A插入线圈B后将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时灵敏电流计指针答案 ()见解析图 ()向右偏转一下 向左偏转一下解析 ()如图所示()根据楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定则A项:向右偏转一下B项:向左偏转一下三、计算题(本题共小题共分解答应写出必要的文字说明只写出最后答案的不能得分有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位)(分)小明同学设计了一个ldquo电磁天平rdquo如图所示等臂天平的左臂为挂盘右臂挂有矩形线圈两臂平衡线圈的水平边长L=m竖直边长H=m匝数为N线圈的下边处于匀强磁场内磁感应强度B=T方向垂直线圈平面向里线圈中通有可在~A范围内调节的电流I挂盘放上待测物体后调节线圈中电流使天平平衡测出电流即可测得物体的质量(重力加速度取g=ms)图         图()为使ldquo电磁天平rdquo的量程达到kg线圈的匝数N至少为多少?()进一步探究电磁感应现象另选N=匝、形状相同的线圈总电阻R=Omega不接外电流两臂平衡如图所示保持B不变在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场且磁感应强度B随时间均匀变大磁场区域宽度d=m当挂盘中放质量为kg的物体时天平平衡求此时磁感应强度的变化率答案 ()匝 ()Ts解析 ()ldquo电磁天平rdquo中的线圈受到安培力I=A时线圈的匝数最少F=NBIL由天平平衡可知:mg=NBIL代入数据解得:N=匝()由法拉第电磁感应定律得:E=N=NLd由欧姆定律得:Iprime=线圈受到的安培力Fprime=NBIprimeL由天平平衡可得:mprimeg=Fprime联立各式代入数据可得=Ts(分)(middot江苏单科middot)如图所示两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内其右端接一阻值为R的电阻质量为m的金属杆静置在导轨上其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下当该磁场区域以速度v匀速地向右扫过金属杆后金属杆的速度变为v导轨和金属杆的电阻不计导轨光滑且足够长杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求:图()MN刚扫过金属杆时杆中感应电流的大小I()MN刚扫过金属杆时杆的加速度大小a()PQ刚要离开金属杆时感应电流的功率P答案 () () ()解析 ()感应电动势E=Bdv感应电流I=解得I=()安培力F=BId由牛顿第二定律F=ma解得a=()金属杆切割磁感线的相对速度vprime=v-v则感应电动势Eprime=Bd(v-v)电功率P=解得P=(分)某同学设计一个发电测速装置工作原理如图所示一个半径为R=m的圆形金属导轨固定在竖直平面上一根长为R的金属棒OAA端与导轨接触良好O端固定在圆心处的转轴上转轴的左端有一个半径为r=的圆盘圆盘和金属棒能随转轴一起转动圆盘上绕有不可伸长的细线下端挂着一个质量为m=kg的铝块在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场磁感应强度B=Ta点与金属导轨相连b点通过电刷与O端相连测量a、b两点间的电势差U可求得铝块速度铝块由静止释放下落h=m时测得U=V(细线与圆盘间没有滑动金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计重力加速度g=ms)图()测U时与a点相接的是电压表的正极还是负极?()求此时铝块的速度大小()求此下落过程中铝块机械能的损失答案 ()正极 ()ms ()J解析 ()由右手定则判断金属棒中电流方向为由O到A则A端为等效电源正极则与a点相接的是电压表的正极()由法拉第电磁感应定律得U=E=DeltaPhi=BRDeltathetaDeltatheta=omegamiddotDeltat得U=BomegaR圆盘和金属棒一起转动则两者角速度相同铝块的速度与圆盘边缘的线速度大小相同v=romega=omegaR所以v==ms()DeltaE=mgh-mv解得DeltaE=J(分)如图甲所示一电阻不计且足够长的固定光滑平行金属导轨MN、PQ间距L=m下端接有阻值R=Omega的电阻导轨平面与水平面间的夹角theta=deg整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中一质量m=kg、阻值r=Omega的金属棒垂直导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=kg的重物相连左端细线连接金属棒中点且沿NM方向棒由静止释放后沿NM方向位移x与时间t之间的关系如图乙所示其中ab为直线已知棒在~s内通过的电荷量是~s内通过电荷量的倍取g=ms求:图()~s内棒通过的位移x的大小()电阻R在~s内产生的热量Q答案 ()m ()J解析 ()棒在~s内通过的电荷量q=Deltat平均感应电流=回路中平均感应电动势=得q=同理棒在~s内通过的电荷量q=由题图乙读出s时刻位移大小x=m又q=q解得x=m()由题图乙知棒在~s内做匀速直线运动棒的速度大小v=ms=ms~s内对整个系统根据能量守恒定律得Q=Mgx-mgxsintheta-(M+m)v代入数据解得Q=J根据焦耳定律有=代入数据解得Q=J

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